心智觀察所:真相比情緒重要,誤讀中國光刻機正在傷害真正的進步
2025年11月于上海舉辦的第八屆中國國際進口博覽會上,全球半導(dǎo)體設(shè)備龍頭ASML公開展示了其面向主流芯片市場的全景光刻解決方案,其中兩款先進的DUV(深紫外)光刻機臺——TWINSCAN XT:260和TWINSCAN NXT:870B 成為關(guān)注焦點。
其中最受關(guān)注的是即將推出的XT:260.這是一款基于雙工作臺技術(shù)、采用XT4平臺的i-line光刻系統(tǒng),具有雙倍視場曝光功能,主要用于先進封裝領(lǐng)域。某科技大V之前曾在網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)文“光刻機是拿來用的不是拿來展的”,這種選擇性解讀和逆向推理,恰恰反映出當(dāng)前輿論場中一個危險的傾向:用民族情緒和想象力代替技術(shù)理性,用“戰(zhàn)略模糊”掩蓋真實差距。
讓我們回到技術(shù)本身。光刻機作為半導(dǎo)體制造的核心設(shè)備,其復(fù)雜程度遠超一般人的想象。以ASML在上一屆進博會展示的NXT:1470光刻機為例,照明波長為193nm,分辨率≤57nm,套刻精度≤4.5nm,而中國工信部推廣的國產(chǎn)氟化氬光刻機,分辨率≤65nm,套刻精度≤8nm。表面上看,差距似乎不大,但這位大V沒有告訴讀者的是,NXT:1470在ASML的產(chǎn)品序列中只是中端產(chǎn)品,ASML最新的NXT:2100i分辨率已經(jīng)達到38nm,套刻精度0.9-1.3nm,而極紫外(EUV)光刻機的分辨率更是低至8nm。
更關(guān)鍵的是,光刻機的技術(shù)難度絕不僅僅體現(xiàn)在分辨率這個單一指標(biāo)上。一臺現(xiàn)代光刻機是集光學(xué)、機械、電子、軟件、材料等多學(xué)科于一體的超精密系統(tǒng)工程。以ASML的EUV光刻機為例,整機包含超過10萬個零部件,涉及5000多家供應(yīng)商,軟件代碼行數(shù)以億計。這不是簡單的“組裝”問題,而是需要在納米級精度下實現(xiàn)各個子系統(tǒng)的完美協(xié)同。
前道光刻機和后道光刻機在技術(shù)難度上存在著數(shù)量級的差異,這是這位大V刻意回避的事實。前道光刻機用于在硅片上制造晶體管,需要極高的分辨率和套刻精度,因為現(xiàn)代芯片的晶體管尺寸已經(jīng)縮小到幾納米。而后道光刻機主要用于封裝,雖然也需要精度,但要求相對寬松得多。ASML這次展示的XT:260就是一款封裝光刻機,曝光區(qū)域為26x33毫米,采用兩倍掩模縮小技術(shù),與前道光刻機的四倍縮小完全不在一個技術(shù)層次。
將后道封裝設(shè)備的進展等同于前道制造設(shè)備的突破,就像把造自行車的能力等同于造汽車一樣荒謬。中國在封裝領(lǐng)域確實取得了不錯的進展,但這與攻克前道光刻機技術(shù)是兩碼事。
軟件系統(tǒng)是光刻機的靈魂,這是外界最容易忽視的部分。ASML的光刻機運行著極其復(fù)雜的控制軟件,包括光學(xué)校準(zhǔn)、對準(zhǔn)系統(tǒng)、光源控制、工件臺運動控制等數(shù)十個子系統(tǒng),每個子系統(tǒng)都需要精確到納秒級的時序控制和納米級的位置控制。這些軟件不是簡單的代碼堆砌,而是包含了ASML幾十年來積累的工藝知識和調(diào)試經(jīng)驗。
這就引出了一個關(guān)鍵問題。在前不久心智觀察所主辦的“中國半導(dǎo)體出海新航道高峰論壇”上,芯率智能聯(lián)合創(chuàng)始人蔣曉軍就指出光刻機不是造出來就能用的,更重要的是調(diào)試和調(diào)校。一臺光刻機從組裝完成到真正能夠穩(wěn)定量產(chǎn),通常需要6-12個月的調(diào)試期。在這個過程中,工程師需要對數(shù)千個參數(shù)進行優(yōu)化,解決各種意想不到的問題。溫度變化0.001度可能影響套刻精度,振動增加幾個納米可能導(dǎo)致成像模糊,光源功率波動0.1%可能影響曝光均勻性。這些問題的解決不是靠理論計算,而是需要大量的實際運行數(shù)據(jù)和調(diào)試經(jīng)驗。
更進一步,國產(chǎn)光刻機若想真正形成可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)能力,必須依托本土客戶的共同參與與配合。光刻機并非簡單的設(shè)備買賣,其性能發(fā)揮、穩(wěn)定度提升以及長期優(yōu)化,根本上依賴真實生產(chǎn)線的大量運行數(shù)據(jù)。在這一點上,中國大陸制造的光刻機要想成熟,必須發(fā)展起愿意共同試產(chǎn)、共同調(diào)試、共同迭代的本土客戶群。
只有這些本土晶圓廠在真實工況下協(xié)助原廠進行設(shè)備跑通、工藝適配、參數(shù)優(yōu)化與持續(xù) debug,才能積累起支撐設(shè)備穩(wěn)定量產(chǎn)的工藝數(shù)據(jù)庫與經(jīng)驗體系。這正是光刻機產(chǎn)業(yè)生態(tài)的核心:設(shè)備廠商與客戶并不是單純買賣關(guān)系,而是深度綁定的協(xié)同進化關(guān)系。
缺乏本土客戶的長期驗證與反饋,國產(chǎn)光刻機即使勉強造出來,也難以形成真正意義上的產(chǎn)業(yè)化能力。
ASML中國區(qū)總裁沈波透露,ASML在北京設(shè)有維修中心,這是全球6個維修中心之一,公司在中國的員工已超過2000人。這個細節(jié)很重要——即使是維護和調(diào)試已有設(shè)備,也需要如此龐大的技術(shù)團隊。試想,如果中國真的獨立開發(fā)光刻機,需要多少工程師?需要多少年的經(jīng)驗積累?
更令人深思的是,ASML明確表示,對于已經(jīng)交付或安裝在中國客戶工廠的先進浸潤式DUV系統(tǒng),目前需要申請出口許可證才能為受到出口管制影響的系統(tǒng)提供服務(wù)。這意味著什么?意味著即使是已經(jīng)買到手的設(shè)備,沒有原廠的持續(xù)支持,也很難保持最佳運行狀態(tài)。光刻機不是一錘子買賣,而是需要持續(xù)的技術(shù)支持和升級。
讓我們再看看這位大V引用的所謂“證據(jù)”。他說ASML明確表示中國市場份額會大幅下降,并將此解讀為中國大陸光刻機逐漸放量的信號。但事實是什么?ASML解釋得很清楚:過去幾年中國地區(qū)銷售額占比較高(曾達46%),是因為ASML在消化積壓訂單,同時其他地區(qū)客戶需求時間發(fā)生變化。預(yù)計2025年回歸20%的歷史正常水平,是因為中國客戶需求逐漸得到滿足,同時非中國地區(qū)市場回暖。
這里沒有任何“中國光刻機替代”的含義,恰恰相反,這說明中國客戶在大量囤貨,趁著還能買到的時候盡可能多買。如果中國真有替代方案,為什么還要花費巨資購買ASML的設(shè)備?為什么ASML在中國的團隊還在擴張?
華為手機供應(yīng)的改善,確實是一個積極的信號,但將此直接等同于光刻機的突破,邏輯上站不住腳。芯片制造有很多途徑可以優(yōu)化:可以通過改進設(shè)計降低對先進制程的依賴,可以通過多芯片封裝提高性能,可以通過優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)備的使用提高良率。華為的麒麟9000S采用7納米工藝,使用的很可能是SMIC現(xiàn)有的DUV多重曝光技術(shù),這種技術(shù)雖然可以實現(xiàn)7納米,但成本高、良率低,與使用EUV的差距明顯。
這位大V還提到中國芯片出口增長20%,以此證明中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的強大。但他沒有說明的是,這些出口主要是什么類型的芯片。事實上,中國出口的主要是成熟制程的芯片,如電源管理芯片、顯示驅(qū)動芯片、MCU等,這些芯片使用28納米以上的成熟工藝就可以生產(chǎn),不需要最先進的光刻機。用成熟制程芯片的出口量來證明先進制程設(shè)備的突破,這種論證方式本身就是偷換概念。
更深層的問題是,這種“戰(zhàn)略模糊”論調(diào)的流行,反映出一種危險的心態(tài)。技術(shù)發(fā)展需要實事求是,需要承認差距,需要踏實追趕。如果沉浸在“我們已經(jīng)突破了,只是不說”的幻想中,如何能夠正確評估現(xiàn)狀?如何能夠制定合理的發(fā)展策略?如何能夠有效配置資源?
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展確實需要某種程度的信息保護,但這種保護應(yīng)該是基于真實進展的謹慎,而不是用模糊性掩蓋差距。當(dāng)一個產(chǎn)業(yè)的討論充斥著“據(jù)說”、“可能”、“應(yīng)該”這樣的詞匯,當(dāng)每一個間接信號都被過度解讀為“重大突破”,這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境就是不健康的。
ASML在2024年第三季度的新增訂單為26億歐元,其中14億歐元為EUV光刻機訂單,雖然低于市場預(yù)期,但仍顯示出強勁需求。這些訂單不是來自中國——因為中國買不到EUV,而是來自臺積電、三星、英特爾等有能力購買最先進設(shè)備的企業(yè)。這才是真實的產(chǎn)業(yè)格局:在最先進的制程節(jié)點上,差距不是在縮小,而是在拉大。
光刻機的研發(fā)是一個系統(tǒng)工程,需要的不僅是資金投入,更需要時間積累。ASML從1984年成立到2019年推出首臺量產(chǎn)EUV光刻機,用了35年時間。這35年不是簡單的技術(shù)攻關(guān),而是伴隨著整個產(chǎn)業(yè)鏈的共同成長。光學(xué)系統(tǒng)需要蔡司這樣的頂級供應(yīng)商,光源系統(tǒng)需要Cymer這樣的專業(yè)公司,每一個關(guān)鍵部件背后都是一個產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展確實值得肯定。在封測、設(shè)計、部分制造環(huán)節(jié),中國企業(yè)已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)母偁幜?。但在光刻機這樣的核心設(shè)備上,差距是客觀存在的。承認差距不是自卑,而是理性;夸大成就不是自信,而是自欺。
當(dāng)我們站在ASML的進博會展臺前,看著那些我們能買到的中端設(shè)備,應(yīng)該想到的不是“我們不需要你了”,而是“我們還有很長的路要走”。技術(shù)追趕是一場馬拉松,不是百米沖刺。在這場馬拉松中,清醒比激情更重要,務(wù)實比口號更有用。
今年8月,上海芯上微裝第500臺步進光刻機成功交付,主要用于后道封裝。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來屬于那些能夠直面現(xiàn)實、持續(xù)投入、踏實積累的國家和企業(yè)。中國大陸有這個能力,但前提是要有正確的認知。當(dāng)輿論場充斥著“彎道超車”、“換道超車”這樣的詞匯時,我們更應(yīng)該記?。涸诳萍碱I(lǐng)域,沒有捷徑可走。每一個看似簡單的突破背后,都是無數(shù)工程師日以繼夜的努力,都是整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)的支撐。
從ASML在進博會展示XT:260封裝光刻機這件事,我們應(yīng)該讀出的不是“中國光刻機已經(jīng)突破”的臆想,而是產(chǎn)業(yè)競爭的真實圖景:在可預(yù)見的未來,國際合作仍然是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主旋律,技術(shù)封鎖可以延緩但無法阻止中國的進步,但同樣,情緒化的自我麻醉也無助于縮小真實的技術(shù)差距。
這位大V說,“光刻機是拿來生產(chǎn)產(chǎn)品的,而不是用來展示的”。這話沒錯,但問題是,如果連生產(chǎn)產(chǎn)品的能力都還不具備,又何談不展示?真正的實力不需要“戰(zhàn)略模糊”來包裝,真正的自信不需要自我催眠來維持。當(dāng)中國真正掌握先進光刻機技術(shù)的那一天,相信不需要任何人來論證和辯解,產(chǎn)業(yè)鏈的反應(yīng)會說明一切。
在那一天到來之前,我們需要的是清醒、務(wù)實和堅持。少一些煽情的口號,多一些扎實的工作;少一些想象的突破,多一些真實的進展。這才是對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)真正的支持,這才是對那些在實驗室里奮斗的工程師們真正的尊重。
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